JPH07105797A

JPH07105797A - ガス遮断器

Info

Publication number: JPH07105797A
Application number: JP25303893A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Mori; 正森; Katsumi Suzuki; 克巳鈴木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-10-08
Filing date: 1993-10-08
Publication date: 1995-04-21

Abstract

(57)【要約】【目的】ガス遮断器の消弧能力の大幅な向上を図る。【構成】磁界発生用のコイルが、第１コイル６と第２
コイル７とから構成され、この第２コイル７は前記第１
コイル６と同軸上に配設され、また、第１コイル６には
第１コイル電極８が接続され、第２コイル７の両端には
第２コイル下部電極１１及び第２コイル上部電極１２が
接続されている。さらに、この第２コイル下部電極１１
と前記第１コイル電極８との間には、所定の間隙が設け
られている。また、第１コイル６と第２コイル７は、互
いに逆方向に巻かれ、また、第１コイル電極８と第２コ
イル下部電極１１との間の空間に対して同等の強さの磁
界を発生するようなターン数、形状とされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、絶縁性ガスを吹き付け
ることによりアークを消弧するガス遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】実開平４−８３４１号公報に示された様
に、高電圧ガス遮断器の機械的駆動力を低減することを
目的として、遮断すべきアークの熱エネルギーを利用す
るガス遮断器が提案されている。即ち、図７に示した様
に、絶縁容器４及び絶縁ノズル２によって形成される空
間内には、前記絶縁ノズル２と対向する容器底面に固定
通電接触子１０が配設され、その周囲には絶縁カバー９
が前記固定通電接触子１０を包囲するように配設されて
いる。また、前記絶縁カバー９の外側には、その外周を
とりまくようにコイル１６が配設されている。さらに、
このコイル１６の上部にはコイル上部電極１７が取り付
けられている。

【０００３】一方、図示しない駆動装置によって開閉駆
動される可動アーク接触子１が、前記固定通電接触子１
０と接離可能に対向配置されている。なお、この可動ア
ーク接触子１は、遮断器の投入時には、前記固定通電接
触子１０及びコイル上部電極１７の内側部と接触してい
る。

【０００４】この様な構成を有する従来のガス遮断器
は、以下に述べる様に作用する。即ち、絶縁容器４及び
絶縁ノズル２によって形成される消弧性ガスが充満した
空間において、閉極状態にあった可動アーク接触子１と
固定通電接触子１０とは、可動アーク接触子１が図７の
上方向に移動することによって開離する。そして、可動
アーク接触子１の先端がコイル上部電極１７を通り過ぎ
ると、可動アーク接触子１とコイル上部電極１７との間
にアーク１８が点弧する。

【０００５】この時、電流はコイル１６及びコイル上部
電極１７に転流し、コイル１６によって発生する磁界に
よって、アーク１８がコイル上部電極１７上を周方向に
回転する。これにより、アーク１８によって発生する熱
エネルギーが絶縁容器４内に拡散されて、容器内の圧力
が高まり、可動アーク接触子１が絶縁ノズル２の最小径
部を通り過ぎた後、容器内の消弧性ガスが外部へ吹き出
し、アーク１８に高圧力の消弧性ガスが吹付けられ、ア
ークが消弧される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た様な従来のガス遮断器には、以下に述べる様な問題点
があった。即ち、図７に示した様に、アーク１８に磁界
を印加するために設けられているコイル１６が一つだけ
であるため、その磁力線がアーク１８の軸と垂直に交わ
らない場合が多く、磁界が粗になってしまうという欠点
があった。そのため、コイル１６によって発生する磁界
のエネルギーがアーク１８の回転に効率よく使われず、
アーク１８の熱エネルギーの拡散が十分行われないとい
う問題があった。その結果、容器内の圧力上昇が十分で
なく、可動アーク接触子１が絶縁ノズル２の最小径部を
通り過ぎた後、容器内の消弧性ガスが外部へ吹き出す圧
力も弱くなり、アーク１８を効果的に消弧することがで
きなかった。

【０００７】本発明は、上述した様な従来技術の問題点
を解消するために提案されたもので、その目的は、消弧
能力の大幅な向上を可能としたガス遮断器を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、開離可能に対向配置された一対の接触子装置を備
え、また、前記接触子装置の開離動作に伴って、前記接
触子間に流れていた電流が転流するコイルを備えたガス
遮断器において、前記コイルを２つのコイルから構成
し、これらのコイルを互いに逆方向に巻回し、また、そ
の中心軸が一致するように軸方向にずらして配設し、さ
らに、両コイルの電極間に同等の強さの磁界を発生する
ように構成したことを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
記載のガス遮断器において、前記接触子装置の摺動部の
表面と前記コイルの電極表面が、耐アーク性の部材で構
成されていることを特徴とするものである。

【００１０】さらに、請求項３に記載の発明は、請求項
１または請求項２記載のガス遮断器において、前記接触
子装置が、前記コイルを収納した絶縁容器の外側に配設
されていることを特徴とするものである。

【００１１】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
または請求項２または請求項３記載のガス遮断器におい
て、前記コイルを収納した絶縁容器が、外部空間と連通
した構成とされていることを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】本発明のガス遮断器においては、互いに逆方向
に巻回した２組のコイルを、その中心軸が一致するよう
に軸方向にずらして配設し、この間に配設された一対の
電極の間隙に小ギャップアークを点弧する。この時、小
ギャップアークに印加される磁界は、軸方向成分がほぼ
打ち消され、径方向の磁界のみとなるため、小ギャップ
アークは周方向に回転する。また、同時に、可動アーク
接触子と第２コイルの電極間に発生する主ギャップアー
クには、おもに第２コイルの磁界が印加され、主ギャッ
プアークも周方向に回転する。

【００１３】そして、小ギャップアークが周方向に回転
することにより、コイルを収納した絶縁容器内に、これ
らのアークによって発生する熱エネルギーが十分に拡散
されるので、前記絶縁容器内の圧力を効率良く上昇させ
ることができる。その結果、絶縁容器内の消弧性ガス
を、効果的に主ギャップアークに吹き付けることができ
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図６を参照
して具体的に説明する。なお、図７に示した従来型と同
一の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。

【００１５】（第１実施例）本実施例においては、図１
に示した様に、絶縁容器４と絶縁ノズル２とによって形
成され、内部に消弧性ガスが充填された空間に、固定通
電接触子１０が配設され、その周囲には前記固定通電接
触子１０を包囲するように絶縁カバー９が配設されてい
る。また、前記絶縁カバー９の外側には、絶縁カバーを
取り囲むように第１コイル６が配設され、この第１コイ
ル６の上部には第１コイル電極８が接続されている。

【００１６】さらに、前記第１コイル電極８の上方に
は、前記絶縁容器４の内壁に絶縁支持部５によって支持
された第２コイル７が配設されている。なお、この第２
コイル７は前記第１コイル６と同軸上に配設され、ま
た、その両端には、第２コイル下部電極１１及び第２コ
イル上部電極１２が接続されている。さらに、この第２
コイル下部電極１１と前記第１コイル電極８との間に
は、所定の間隙が設けられている。

【００１７】また、前記第２コイル７の内側には、絶縁
円筒３が配設されている。さらに、遮断器の開閉時に、
前記固定通電接触子１０と開閉動作を行う可動アーク接
触子１は、遮断器の投入時に、固定通電接触子１０，第
１コイル電極８，第２コイル下部電極１１及び第２コイ
ル上部電極１２のそれぞれの内側部と摺動可能に接触す
るように構成されている。

【００１８】なお、前記第１コイル６と第２コイル７
は、互いに逆方向に巻かれ、また、第１コイル電極８と
第２コイル下部電極１１との間の空間に対して同等の強
さの磁界を発生するようなターン数、形状とされてい
る。また、前記可動アーク接触子１と固定通電接触子１
０の摺動部の表面と、前記第１コイル電極８，第２コイ
ル下部電極１１及び第２コイル上部電極１２の表面は耐
アーク性の部材で構成されている。

【００１９】この様な構成を有する本実施例のガス遮断
器は、以下に述べる様に作用する。即ち、図２に示した
様に、ガス遮断器の投入状態においては、前記可動アー
ク接触子１は、固定通電接触子１０，第１コイル電極
８，第２コイル下部電極１１及び第２コイル上部電極１
２のそれぞれと接触している。そして、遮断器の開閉動
作に伴って、可動アーク接触子１が図中上方へ移動する
と、まず、図１に示した様に、第１コイル電極８と第２
コイル下部電極１１との間の間隙に、小ギャップアーク
１３が点弧する。さらに遮断器の開閉動作が進み、可動
アーク接触子１が第２コイル上部電極１２の上面を通過
すると、図１に示した様に、第２コイル上部電極１２と
可動アーク接触子１との間に主ギャップアーク１４が点
弧する。なお、この時、電流は第１コイル６及び第２コ
イル７を流れる。

【００２０】ここで、第１コイル６と第２コイル７とは
互いに逆方向に巻かれ、第１コイル電極８と第２コイル
下部電極１１との間の空間に対して同等の強さの磁界を
発生するようなターン数、形状とされているため、小ギ
ャップアーク１３に印加される磁界の内、軸方向成分は
ほぼ打ち消され、径方向の磁界のみとなる。その結果、
小ギャップアーク１３は周方向に回転する。これと同時
に、主ギャップアーク１４にはおもに第２コイル７の磁
界が印加され、主ギャップアーク１４も周方向に回転す
る。

【００２１】この様に小ギャップアーク１３が周方向に
回転することにより、小ギャップアーク１３及び主ギャ
ップアーク１４によって発生する熱エネルギーが絶縁容
器４内に十分に拡散されるため、絶縁容器４内の圧力が
上昇する。この様にして圧力が上昇した消弧性ガスは、
可動アーク接触子１が絶縁ノズル２を通過すると共に外
部に吹き出し、前記主ギャップアーク１４に吹き付けら
れてアークの消弧が行われる。

【００２２】この様に、本実施例によれば、磁界を発生
させるために設けられるコイルを２つのコイルから構成
し、前記２つのコイルを互いに逆方向に巻回し、両コイ
ルの電極間に同等の強さの磁界を発生するようなターン
数、形状とすることにより、アークを周方向に回転させ
ることができるので、絶縁容器内の圧力を効率良く上昇
させ、アークを効果的に消弧することができる。

【００２３】（第２実施例）本実施例においては、図３
に示した様に、上記第１実施例で絶縁容器４内に配設さ
れていた固定通電接触子２０が絶縁容器４の外側に配設
され、また、可動アーク接触子１側には、これに連動し
て移動し、前記固定通電接触子２０と接離する可動通電
接触子２１が配設されている。その他の構成は第１実施
例と同様である。

【００２４】なお、前記可動アーク接触子１は、遮断器
の投入時には、第１コイル電極８，第２コイル下部電極
１１及び第２コイル上部電極１２のそれぞれの内側部と
摺動可能に接触するように構成されている。また、前記
可動通電接触子２１は、遮断器の投入時には前記固定通
電接触子２０と摺動可能に接触するように構成されてい
る。さらに、前記第１コイル６と第２コイル７は、互い
に逆方向に巻かれ、また、第１コイル電極８と第２コイ
ル下部電極１１との間の空間に対して同等の強さの磁界
を発生するようなターン数、形状とされている。

【００２５】この様な構成を有する本実施例のガス遮断
器は、以下に述べる様に作用する。即ち、図４に示した
様に、ガス遮断器の投入状態においては、前記可動アー
ク接触子１は、第１コイル電極８，第２コイル下部電極
１１及び第２コイル上部電極１２のそれぞれと接触して
いる。そして、遮断器の開閉動作に伴って、可動アーク
接触子１が図中上方へ移動すると、それに伴って可動通
電接触子２１も上方へ移動し、まず、固定通電接触子２
０と可動通電接触子２１とが開離する。

【００２６】一方、絶縁容器４内においては、第１コイ
ル電極８と第２コイル下部電極１１との間の間隙に、小
ギャップアーク１３が点弧する。さらに遮断器の開閉動
作が進み、可動アーク接触子１が第２コイル上部電極１
２の上面を通過すると、図３に示した様に、第２コイル
上部電極１２と可動アーク接触子１との間に主ギャップ
アーク１４が点弧する。なお、この時、電流は第１コイ
ル６及び第２コイル７を流れる。

【００２７】ここで、第１コイル６と第２コイル７とは
互いに逆方向に巻かれ、第１コイル電極８と第２コイル
下部電極１１との間の空間に対して同等の強さの磁界を
発生するようなターン数、形状とされているため、小ギ
ャップアーク１３に印加される磁界の内、軸方向成分は
ほぼ打ち消され、径方向の磁界のみとなる。その結果、
小ギャップアーク１３は周方向に回転する。これと同時
に、主ギャップアーク１４にはおもに第２コイル７の磁
界が印加され、主ギャップアーク１４も周方向に回転す
る。

【００２８】この様に、小ギャップアーク１３が周方向
に回転することにより、小ギャップアーク１３及び主ギ
ャップアーク１４によって発生する熱エネルギーが絶縁
容器４内に十分に拡散されるため、絶縁容器４内の圧力
が上昇する。この様にして圧力が上昇した消弧性ガス
は、可動アーク接触子１が絶縁ノズル２を通過すると共
に外部に吹き出し、前記主ギャップアーク１４に吹き付
けられてアークの消弧が行われる。

【００２９】この様に、本実施例においても、第１実施
例と同様の効果が得られる。

【００３０】（第３実施例）本実施例においては、図５
に示した様に、上記第１実施例で絶縁容器４内に配設さ
れていた固定通電接触子３０が、絶縁容器４に形成され
た開口部３１から容器外部に突出した位置に配設され、
外部空間と連通した構成とされている。また、前記固定
通電接触子３０の周囲には、前記固定通電接触子３０を
包囲するように絶縁カバー９が配設されている。さら
に、前記絶縁カバー９の外側には、絶縁カバーを取り囲
むように第１コイル６が配設され、この第１コイル６の
上部には第１コイル電極８が接続されている。また、前
記第１コイル電極８の外縁部が、絶縁容器４の開口部の
縁に係合するように構成されている。その他の構成は第
１実施例と同様である。

【００３１】この様な構成を有する本実施例のガス遮断
器も、上記第１実施例及び第２実施例と同様に作用す
る。

【００３２】（第４実施例）本実施例は、上記第２実施
例及び第３実施例を組み合わせたものである。即ち、図
６に示した様に、上記第１実施例で絶縁容器４内に配設
されていた固定通電接触子４０が絶縁容器４の外側に配
設され、また、可動アーク接触子１側には、これに連動
して移動し、前記固定通電接触子４０と接離する可動通
電接触子４１が配設されている。その他の構成は第２実
施例及び第３実施例と同様である。

【００３３】この様な構成を有する本実施例のガス遮断
器も、上記第１実施例及び第２実施例と同様に作用す
る。

【００３４】

【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、開離
可能に対向配置された一対の接触子装置を備え、また、
前記接触子装置の開離動作に伴って、前記接触子間に流
れていた電流が転流するコイルを備えたガス遮断器にお
いて、前記コイルを２つのコイルから構成し、これらの
コイルを互いに逆方向に巻回し、また、その中心軸が一
致するように軸方向にずらして配設し、さらに、両コイ
ルの電極間に同等の強さの磁界を発生するように構成す
ることにより、消弧能力の大幅な向上を可能としたガス
遮断器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス遮断器の第１実施例の遮断状態を
示す断面図

【図２】本発明のガス遮断器の第１実施例の投入状態を
示す断面図

【図３】本発明のガス遮断器の第２実施例の遮断状態を
示す断面図

【図４】本発明のガス遮断器の第２実施例の投入状態を
示す断面図

【図５】本発明のガス遮断器の第３実施例の遮断状態を
示す断面図

【図６】本発明のガス遮断器の第４実施例の遮断状態を
示す断面図

【図７】従来のガス遮断器の構成を示す断面図

【符号の説明】

１…可動アーク接触子２…絶縁ノズル３…絶縁円筒４…絶縁容器５…絶縁支持部６…第１コイル７…第２コイル８…第１コイル電極９…絶縁カバー１０…固定通電接触子１１…第２コイル下部電極１２…第２コイル上部電極１３…小ギャップアーク１４…主ギャップアーク１６…コイル１７…コイル上部電極１８…アーク２０，３０，４０…固定通電接触子２１，４１…可動通電接触子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開離可能に対向配置された一対の接触子
装置を備え、また、前記接触子装置の開離動作に伴っ
て、前記接触子間に流れていた電流が転流するコイルを
備えたガス遮断器において、前記コイルを２つのコイルから構成し、これらのコイル
を互いに逆方向に巻回し、また、その中心軸が一致する
ように軸方向にずらして配設し、さらに、両コイルの電
極間に同等の強さの磁界を発生するように構成したこと
を特徴とするガス遮断器。
【請求項２】前記接触子装置の摺動部の表面と、前記
コイルの電極の表面が、耐アーク性の部材で構成されて
いることを特徴とする請求項１記載のガス遮断器。
【請求項３】前記接触子装置が、前記コイルを収納し
た絶縁容器の外側に配設されていることを特徴とする請
求項１または請求項２記載のガス遮断器。
【請求項４】前記コイルを収納した絶縁容器が、外部
空間と連通した構成とされていることを特徴とする請求
項１，または請求項２，または請求項３記載のガス遮断
器。